大跨径连续刚构桥施工期日照温差效应研究

以贵州新寨河特大桥为工程背景,实测太阳辐射下箱梁截面和空心墩截面的温度场,获得箱梁竖向温差分布拟合曲线及空心墩沿桥梁纵向及横向的温差分布拟合曲线。运用有限元软件Midas/Civil,分析桥梁悬臂施工阶段的日照温差效应,并且实测了箱梁的挠度与应力,结果表明箱梁在悬臂施工阶段因日照温差引起的应力与挠度变化较大。     

日照温差对圬工拱桥应力的影响模拟分析

日照温差对桥梁结构的内力有重大影响。对圬工拱桥主拱圈进行空间有限元分析,通过对主拱圈施加局部温度作用,计算和比较结构在温度梯度和局部整体升温的状态下的应力分布特征,得出相应规律,并解释部分拱圈病害的形成机理,为今后相关桥梁的设计养护提供一定参考。     

日照非线性温差下桥面铺装层厚度对结构受力影响分析

首先介绍了桥面铺装存在的主要病害及其重要性,鉴于日照非线性温差影响在现有桥面铺装设计理论中无章可循。通过选取不同的桥面铺装层厚度,用有限元模拟升温和降温两种过程,分别对不同桥型关键截面的结构应力变化进行对比分析,得出不同的桥面铺装层厚度对结构应力的影响规律。最后对典型桥型的桥面铺装层厚度的选取提出了合理建议。     

高墩大跨连续刚构桥桥墩稳定性分析

高墩大跨径连续刚构桥在我国西部山区广泛应用。建立了某高墩大跨连续刚构桥的有限元模型,分别对三种荷载工况下高墩的稳定性进行了分析,结果可为同类桥梁的设计提供参考。     

基于ANSYS的大跨刚构桥高墩施工稳定性分析

依托某大跨连续刚构桥箱形变截面高墩的工程背景,运用ANSYS有限元分析软件,结合其结构体系特性以及施工过程建立有限元模型并求解分析,根据第一类稳定性以及第二类稳定性的计算方法,对该桥高墩在施工阶段不同荷载作用下的两类稳定性进行分析以明确结构整体安全特性,可为相似类形桥梁的设计以及施工提供参考。     

考虑月球引潮力和昼夜温差效应的危岩稳定性分析

危岩稳定性是科学分析崩塌灾情的关键环节.根据天文固体潮理论,分析了月球引潮力造成危岩重力效应出现昼夜交替变化的特征,建立了危岩受月球引潮力作用的荷载计算方法;分析了昼夜温差效应对危岩主控结构面内充填物吸水膨胀特性的影响,提出了膨胀力计算公式;引入月球引潮力和昼夜温差效应膨胀力修正危岩稳定系数计算公式,实例分析表明,考虑月球引潮力和昼夜温差效应后,危岩的稳定系数可降低0.96％ ～6.73％,坠落式危岩劣化程度更为明显.研究成果对进一步实施危岩破坏机理研究有积极意义.     

日照下的混凝土箱梁腹板温度场有限元分析

建立了重庆某混凝土箱梁桥日照情况下的温度场有限元计算模型.获取了主梁截面整体温度分布的一般规律、腹板某点随时间的变化规律和沿腹板高度的温度分布规律.结果 表明:腹板温度随时间呈现周期性波动趋势,日照辐射与对流散热效应存在相互竞争;受翼板遮挡影响,除中午外沿腹板高度方向温度呈现不均匀现象,且腹板高度的增加会加剧该方向的温...     

基于有限元分析的曲线刚构桥弹性稳定性研究

在综合分析国内外曲线刚构桥发展现状、结构优势以及受力特点的基础上,以某预应力混凝土曲线连续刚构桥工程实例为依托,运用Midas/Civil2012有限元软件,对该桥在悬臂施工状态及成桥运营状态不同荷载工况下的弹性稳定性进行了研究。研究结果表明：在施工悬臂状态下高墩较低墩容易失稳;在成桥运营阶段全桥满载工况稳定系数最小;桥梁平曲线半径对施工悬臂状态下高墩稳定系数影响较为明显,且稳定系数随着半径的增大而增大。     

钢桁斜拉桥板桁温差效应分析

以江津粉房湾大桥为依托工程,对钢桁斜拉桥所存在的板桁温差效应进行分析,在参考各国规范对温差效应规定的基础上,提出了钢桁斜拉桥板桁温差效应分析方法。通过比较不同温差作用下钢桁梁与桥面板连接部位的变形和受力情况,研究温差效应对结构的影响程度,并提出了有效解决温差效应的措施。     

预应力混凝土箱形渡槽日照温度应力分析

阐述了箱形渡槽温度应力产生的原因,根据箱形渡槽的温度边界特点,给出了箱形渡槽日照温差分布形式;并将箱身温度应力分成非线性温差自约束应力和约束应力两部分.通过对某渡槽的计算表明:日照作用下混凝土箱形渡槽槽身外表面将产生可观的温度应力,会导致槽身混凝土出现裂缝,在设计中应配置适当的温度钢筋.     

连续刚构桥大体积混凝土承台温度场仿真分析

混凝土在固化过程中释放的水化热使构件内部产生较大的温度变化,由此产生的温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素.结合某特大桥大体积混凝土承台施工工程,采用MIDAS/Civil分析软件对其进行仿真,对大体积混凝土承台内部温度场变化的规律和温控措施的实际效果进行总结.通过对理论值与实测值的比较分析,为桥梁大体积混凝土承台温度控制提供指导.     

连续刚构桥0号块水化热温度场分析

以水口大桥为例,根据实测外界环境温度、浇筑初始温度等条件,按照瞬态热传导方程,运用有限元分析软件ANSYS对该桥0号块水化热温度场进行分析,并将仿真结果与实测数据比较,两者吻合较好。结果表明:混凝土浇筑时的初始温度与瞬态温度场呈线性关系,水化热系数同时影响温度峰值及其出现时间,外界大气温度对后期温度场影响较大。     

连续刚构桥收缩徐变对桥面铺装应力的影响

大跨径PC连续刚构桥梁的收缩徐变效应,容易诱发桥面铺装时所产生地各种病害.结合甘肃西长凤高速公路泾河特大桥,利用MIDAS/Civil软件计算泾河特大桥的短(长)期收缩徐变效应,分别建立了桥墩与跨中的局部模型,分析了收缩徐变对桥面铺装应力及其变化规律的影响.研究结果表明:收缩徐变的短期效益对桥面铺装影响明显;铺装结构产生较大的纵桥向拉应力,而剪应力较小;与跨中区域相比,桥墩处受收缩徐变影响显著.     

高墩大跨径连续刚构桥的空间稳定性分析

在高墩大跨径连续刚构桥梁的设计与施工中,结构稳定性非常重要。以栗子坪特大桥为工程实例,在欧拉弹性理论的基础上,利用空间有限元法对其进行稳定性分析,通过分析比较,提出了对此类桥型稳定性分析的方法和建议。     

小半径曲线刚构箱梁桥日照时变温度场与温度效应

应用太阳物理学理论确定了太阳的实时位置, 结合光线跟踪算法实时选取了结构的时变迎光面, 得到了结构的时变热边界条件; 以永顺—吉首高速公路石家寨立交中的一座小半径曲线刚构箱梁桥为工程背景, 参考当地历史气象数据, 以气温最高的某夏日为例, 在考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热和风速等环境条件下, 实现了小半径曲线刚构箱梁桥三维瞬态日照时变温度场的有限元仿真, 通过热-结构耦合分析得到了小半径曲线刚构箱梁桥的日照时变温度效应。研究结果表明: 在日照时变辐射作用下, 由于小半径曲线刚构箱梁桥翼缘板的遮盖作用, 箱梁腹板受太阳直射的时间不同, 箱梁各断面腹板处最大温差为1.3℃; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板竖向温度梯度变化规律与《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60—2015) 中相似, 顶板上下表面间最大温差为14.3℃, 且箱梁顶板下表面温度变化滞后箱梁顶板上表面约3 h; 小半径曲线刚构箱梁桥顶板下表面会出现最大为3.13 MPa的横向拉应力, 顶板上表面、腹板外表面也均会出现超过2 MPa的横向拉应力; 小半径曲线刚构箱梁桥梁端与跨中位移变化趋势相反, 初步揭示了日照时变辐射作用下小半径曲线刚构箱梁桥的蛇形运动规律。     

基于ANSYS的连续刚构桥地震响应分析

连续刚构桥是山岭重丘区的一种常见桥梁形式,但目前对其抗震性能研究尚少。以某三跨连续刚构桥为例,首先采用ANSYS有限元软件建立桥梁三维实体计算模型,其次分析该连续刚构桥在模拟震动条件下其主跨跨中、墩梁固结处的位移以及加速度响应,基于此分析该连续刚构桥在模拟震动条件下全桥最大的位移响应与内力响应。研究结果表明:连续刚构桥在地震波的影响下,墩梁固结处内力响应较其他位置响应最为明显;就地震波对连续刚构桥影响程度而言,纵桥向地震波影响程度大于竖桥向及横桥向地震波;在连续刚构桥设计施工过程中,建议严格控制墩梁固结处材料选用及施工质量控制,保证桥梁在震动情况下仍处安全状态。     

部分斜拉桥施工过程中的温度影响分析

以南安大桥为背景,采用4种温度荷载作用方式对部分斜拉桥在各种温度荷载作用下的效应进行了分析,并结合实际对其进行合理组合,绘出了挠度变化包络图和索力变化包络图,然后与实测温度效应进行了对比分析,得到了温度对索力和梁体标高的影响规律,寻求合理的标高和索力的测量时间以指导施工.同时给出了不同时刻待立模梁段温度对标高影响的预测方法,保证了大桥合龙误差满足规范要求,施工完成后梁体线形和索力符合设计的要求.     

连续刚构桥合拢温度的合理确定及高温合拢对策

以一座大跨预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,分析了不同的合拢温度对桥梁结构内力的影响,并指出合拢温度对于连续刚构桥设计的影响主要是对桥墩与桩等有关控制截面最不利组合内力的影响,在一般情况下选择低温合拢对结构受力是有利的;结合该桥高温合拢的实际情况,提出了连续刚构桥在高温合拢情况下采取预施加反顶力的施工对策,并通过结构分析与工程实践证明了采用该措施的有效性。